风力发电机组主控制系统设计.doc

密级:公司秘密东方汽轮机有限公司DONGFANGTURBINECo.,Ltd. -001000DSM版本号A2014年7月编号<**ID**>编制<**设计签字**><**设计签字日期**>校对<**校对签字**><**校对签字日期**>审核<**审核签字**><**审核签字日期**>会签<**标准化签字**><**标准化签字日期**><**会二签字**><**会二签字日期**><**会三签字**><**会三签字日期**><**会四签字**><**会四签字日期**><**会五签字**><**会五签字日期**><**会六签字**><**会六签字日期**><**会七签字**><**会七签字日期**><**会八签字**><**会八签字日期**><**会九签字**><**会九签字日期**>审定<**审批签字**><**审批签字日期**>批准<**批准签字**><**批准签字日期**>¾节名称页数备注10-1概述120-2系统简介130-3系统硬件1140-4系统功能550-5主控制系统软件说明1260-6故障及其处理说明64概述风能是一种清洁环保的可再生能源,取之不尽,用之不竭。随着地球生态保护和人类生存发展的需要,风能的开发利用越来越受到重视。风力发电机就是利用风能产生电能,水平轴3叶片风力发电机是目前最成熟的机型,它主要是由叶片、轮毂、齿轮箱、发电机、机舱、变频器、偏航装置、刹车装置、控制系统、塔架等组成。风力发电机的控制技术和伺服传动技术是其核心和关键技术,这与一般工业控制方式不同。风力发电机组控制系统是一个综合性的控制系统,主要由机舱主控系统、变桨系统、变频控制系统三部分组成,通过现场总线以及以太网连接在一起,各个模块都有独立的控制单元,可独立完成与自身相关的功能(图0-1-1)。目的是保证机组的安全可靠运行、获取最大风能和向电网提供优质的电能。图0-1-1系统介绍风机的主控系统是整个风力发电机组的核心部件,它主要完成机舱数据采集、判断和处理,检测每个部分传感器是否有故障,通过各类传感器对电网、风况及风机运行参数进行监控,并与变频系统、变桨系统保持数据通讯,根据各方面的数据做出综合分析,发出控制指令,实现系统的启动与停机控制、并网与脱网控制、开桨与收桨控制、偏航与解缆控制、运行数据的采集与统计、远程数据传输、风机远程控制等。系统主要参数如下:控制柜外形尺寸:1800mm×1200mm×400mm柜自带照明、加热及除湿系统主电源:690VAC,50Hz辅电源:400VAC,50Hz,230VAC,50Hz主控制器硬件:FCN控制器生存温度:-40℃~+70℃(变化率<1℃/min)工作温度:-30℃~+60℃(变化率<℃/min)工作海拔:0~2000m通讯接口:RS485、RS232、,可支持CANopen、MODBUS等允许本地和远程设备操作人员通过以太网口进行数据读取和操作可以通过网口进行远程软件升级和调试可生成各种运行数据报表和文档CPU平均寿命>20年VX-Works实时操作系统CPU:166MHzRAM存:128MFLASH存:128M掉电存储:410K编程语言:符合IEC61131-3标准,支持功能框图(FBD)、梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、结构化文本(ST)、指令清单(IL)编程多任务操作:可以同时进行16个任务系统硬件在整个风力发电控制系统中,根据控制要求可以配置不同的模块以实现不同的功能,从而使整个控制系统具有很强的扩展性。采用模块化组合可以提高控制系统的可靠性和灵活性。系统硬件表:用CPU模块NFCP100-用基板模块NFBU200-用电源模块NFPW442-1024RS485通讯模块NFLR121-S0015数字量输入模块NFDV16116数字量输入模块NFDV15117PT100输入模块NFAR181-S0018模拟量输出模块NFAI54319CANOpen通讯模块NFLC121210模拟量输入模块NFAI143111高速计数输入模块NFAF135-S00112数字量输出模块NFDV561113SB模块NFSB100114液晶操作面板T70115交换机1(非管理型)116交换机2(面板用))主要技术特点处理器型号为MMX-Pentium166MHz主存储器128MB(ECC);静态RAM为1MB(ECC),电池供电全双重化通信方式,异步同2个以太网端口:100/10Mbps,100BASE-TX或10BASE-T,RJ45模数插口I/O接口支持SB总线具有看门狗定时器、温度监视器等功能b)功能描述每个控制单元上安装有一个